JP2021071574A - Anti-shake device, method thereof, and image capturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振装置及び方法、及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an anti-vibration device and a method, and an image pickup device.
近年、多くのスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、像振れ補正機能が備えられている。特に光学的に像振れ補正を行う構成として2つのタイプが知られている。1つは、主に像振れ補正専用の補正レンズ(以下、「像振れ補正レンズ」と呼ぶ。)を光軸に直交する方向に移動させることにより像振れ補正動作を実現するタイプである。また、もう1つは、撮像素子(以下、「像振れ補正センサ」と呼ぶ。)を光軸に直交する方向及び回転する方向に移動させることにより像振れ補正動作を実現するタイプである。 In recent years, many image pickup devices such as still cameras and video cameras are provided with an image shake correction function. In particular, two types are known as configurations that optically correct image shake. One is a type that realizes an image shake correction operation by moving a correction lens mainly dedicated to image shake correction (hereinafter, referred to as "image shake correction lens") in a direction orthogonal to the optical axis. The other is a type that realizes the image shake correction operation by moving the image sensor (hereinafter, referred to as "image shake correction sensor") in the direction orthogonal to the optical axis and in the direction of rotation.
振れには、角度ブレとして垂直方向のピッチブレ及び水平方向のヨーブレ、シフトブレとして上下・左右の平行方向のブレ、さらにロールブレとして回転方向のブレの合計5軸のブレがある。これら5軸のブレに対して、それぞれ補正軸が存在する。 The runout includes vertical pitch shake and horizontal yaw shake as angular shake, parallel shake in the vertical and horizontal directions as shift shake, and rotational shake as roll shake, for a total of five axes. There are correction axes for each of these five axes of blurring.
それぞれの軸に対して、上述した2つの像振れ補正構成の何れか一方、または両方を同時に駆動することで、像振れ補正効果を得ることができる。 The image shake correction effect can be obtained by simultaneously driving either or both of the two image shake correction configurations described above for each axis.
図7は、撮像装置におけるピッチ(Pitch)方向、ヨー(Yaw)方向およびロール(Roll)方向を示している。図7に示すように、撮像装置において、撮像光学系の光軸をZ軸と、正位置での鉛直方向をY軸と、Y軸およびZ軸に直交する方向をX軸と定義する。ピッチ方向は、X軸回り方向(チルト方向)であり、ヨー方向はY軸回り方向(パン方向)であり、ロール方向はZ軸回り方向(撮像面が光軸に直交する面内で回転する方向)である。つまり、ピッチ方向は水平面に対して垂直方向に傾く方向、ヨー方向は鉛直面に対して水平方向に傾く方向であり、互いに直交する方向である。 FIG. 7 shows the pitch direction, the yaw direction, and the roll direction in the image pickup apparatus. As shown in FIG. 7, in the imaging device, the optical axis of the imaging optical system is defined as the Z axis, the vertical direction at the normal position is defined as the Y axis, and the directions orthogonal to the Y axis and the Z axis are defined as the X axis. The pitch direction is the X-axis direction (tilt direction), the yaw direction is the Y-axis direction (pan direction), and the roll direction is the Z-axis direction (the imaging surface rotates in a plane orthogonal to the optical axis). Direction). That is, the pitch direction is a direction inclined in the direction perpendicular to the horizontal plane, and the yaw direction is a direction inclined in the horizontal direction with respect to the vertical plane, and is a direction orthogonal to each other.
また、X軸、Y軸のように上下・左右の方向が、シフトブレにおけるX方向とY方向になる。 Further, the up-down / left-right directions such as the X-axis and the Y-axis are the X-direction and the Y-direction in the shift blur.
像振れ補正レンズを使用して補正する場合、主に角度ブレのピッチブレとヨーブレを補正するものが多いが、レンズによってはシフトブレも補正することが可能なものがある。一方、像振れ補正センサを使用して補正する場合、角度ブレとシフトブレに加えて、ロールブレも補正できる。 When correcting using an image shake correction lens, most of them mainly correct pitch blur and yaw blur of angle blur, but some lenses can also correct shift blur. On the other hand, when the image shake correction sensor is used for correction, roll blur can be corrected in addition to angle blur and shift blur.
角度ブレであるピッチブレとヨーブレは、像振れ補正レンズと像振れ補正センサのそれぞれで補正できるため、何れか一方で補正しても良いし、カメラとレンズで補正情報をやり取りして同時に同じ補正軸を用いた補正を行っても良い。 Angle blur, pitch blur and yaw blur, can be corrected by the image shake correction lens and the image shake correction sensor, respectively, so either one may be corrected, or the camera and lens exchange correction information and the same correction axis is used at the same time. You may make a correction using.
ここで、像振れ補正レンズや像振れ補正センサを用いて像振れ補正を行う場合像振れ補正量にはメカニカルな限界(以下、「補正限界」と呼ぶ。)が存在する。特に、像振れ補正センサでは、角度ブレやシフトブレなどの並進方向のブレと、ロールブレの回転方向のブレそれぞれに対して、補正割合の範囲内で補正限界を超えないような制御を行っている。例えば、回転方向のロールブレを補正していないときの並進方向のブレに対する補正限界と比較して、回転方向のロールブレを補正しているときの並進方向のブレに対する補正限界は、回転角度に応じて小さくなる。 Here, when image shake correction is performed using an image shake correction lens or an image shake correction sensor, there is a mechanical limit (hereinafter, referred to as “correction limit”) in the image shake correction amount. In particular, the image shake correction sensor controls the translational blurring such as angle blurring and shift blurring and the rotation direction blurring of the roll blur so as not to exceed the correction limit within the range of the correction ratio. For example, the correction limit for translational blurring when the rotation direction roll blurring is corrected is different from the correction limit for translational blurring when the rotation direction roll blurring is not corrected, depending on the rotation angle. It becomes smaller.
特許文献1には、レンズ鏡筒からレンズ側ブレ補正機構に関するデータを受信し、受信したデータに基づいてボディ側ブレ補正機構及びレンズ側ブレ補正機構の少なくとも一方を動作させるカメラ本体が開示されている。 Patent Document 1 discloses a camera body that receives data on a lens-side blur correction mechanism from a lens barrel and operates at least one of a body-side blur correction mechanism and a lens-side blur correction mechanism based on the received data. There is.
また特許文献2には、交換レンズがピッチ方向及びヨー方向のブレ補正が可能な場合は、可能でないレンズの場合よりもロールブレ補正範囲を大きく設定し、ブレ補正比率に従って制御するカメラシステムが開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a camera system in which when an interchangeable lens is capable of correcting blur in the pitch direction and yaw direction, a roll blur correction range is set larger than in the case of a lens which is not possible, and control is performed according to a blur correction ratio. ing.
装着されるレンズが像振れ補正レンズを含むかどうか、また像振れ補正レンズと像振れ補正センサを、同時に同じ補正軸を用いて像振れ補正することができるかどうかにより、像振れ補正センサを駆動する補正軸は変わってくる。 The image shake correction sensor is driven depending on whether the mounted lens includes an image shake correction lens and whether the image shake correction lens and the image shake correction sensor can simultaneously perform image shake correction using the same correction axis. The correction axis to be used changes.
また、上述した様に、像振れ補正センサの補正量には、メカニカルな補正限界が存在し、回転方向の補正量を確保しようとすると、並進方向の補正量に制約がかかる。特に回転方向の補正量が大きいほど、並進方向の補正量が減少する。 Further, as described above, the correction amount of the image shake correction sensor has a mechanical correction limit, and when trying to secure the correction amount in the rotation direction, the correction amount in the translation direction is restricted. In particular, the larger the correction amount in the rotation direction, the smaller the correction amount in the translation direction.
特許文献1では、レンズ側ブレ補正機構を有しているかに応じて、ボディ側ブレ補正機構とレンズ側ブレ補正機構の少なくとも一方を動作させる判断を行っている。しかし、レンズ種別のみで補正軸を固定してしまうと、様々な撮影状態において像振れ補正センサを有効に活用することができないという課題があった。 In Patent Document 1, it is determined to operate at least one of the body-side blur correction mechanism and the lens-side blur correction mechanism depending on whether or not the lens-side blur correction mechanism is provided. However, if the correction axis is fixed only by the lens type, there is a problem that the image shake correction sensor cannot be effectively used in various shooting states.
また特許文献2では、交換レンズがピッチ方向及びヨー方向のブレ補正が可能かどうかに応じて、ロール方向の補正範囲を変更している。しかし、レンズ種別のみで補正量を固定してしまうと、様々な撮影状態において像振れ補正センサを有効に活用することができないという課題があった。 Further, in Patent Document 2, the correction range in the roll direction is changed according to whether or not the interchangeable lens can correct the blur in the pitch direction and the yaw direction. However, if the correction amount is fixed only by the lens type, there is a problem that the image shake correction sensor cannot be effectively used in various shooting states.
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、様々な撮影状態において像振れ補正の補正範囲を有効に活用することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to effectively utilize the correction range of image shake correction in various shooting states.
上記目的を達成するために、本発明の防振装置は、撮像装置の撮影状態に基づいて、第1の振れ補正手段の補正軸のうち、振れ補正に用いる補正軸を設定する設定手段と、前記撮像装置の振れ量に基づいて、前記設定された補正軸について、振れを補正するための前記第1の振れ補正手段の駆動量を求める演算手段とを有する。 In order to achieve the above object, the vibration isolator of the present invention includes a setting means for setting a correction axis used for shake correction among the correction axes of the first shake correction means based on the photographing state of the imaging device. It has a calculation means for obtaining a driving amount of the first runout correction means for correcting runout with respect to the set correction axis based on the runout amount of the image pickup apparatus.
本発明によれば、様々な撮影状態において像振れ補正の補正範囲を有効に活用することができる。 According to the present invention, the correction range of image shake correction can be effectively utilized in various shooting states.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are designated by the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.
図1は、本発明における撮像システムの概略構成を示すブロック図である。本発明における撮像システムは、カメラ本体100と該カメラ本体100に対して着脱可能な撮影レンズ装置(以下、「交換レンズ」と呼ぶ。)200を含む。カメラ本体100は、スチルカメラであってもよいし、ビデオカメラであってもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging system according to the present invention. The imaging system in the present invention includes a
カメラ本体100において、撮像素子101は、交換レンズ200が有する撮像光学系210により形成された被写体像を撮像(光電変換)する。撮像素子101からの出力信号(撮像信号)は画像処理部108に入力される。画像処理部108は、撮像信号に対して各種画像処理を行って画像データを生成する。画像データは、不図示のモニタに表示されたり、不図示の記録媒体に記録されたりする。
In the
撮像素子101は、後述するシフト機構により撮像光学系210の光軸OPに対して交差する方向に移動可能である。例えば、光軸OPに直交する平面内においてシフトしたり、光軸OPを回転中心として光軸OPに直交する平面内において回転したりすることが可能である。
The
カメラ振れ検出部105は、ユーザの手振れ等により生じたカメラ本体100の振れ(以下、「カメラ振れ」という。)を検出して、該カメラ振れを表すカメラ振れ検出信号をカメラマイコン102に出力する。カメラマイコン102は撮像素子101の移動を制御する制御部としての機能を有する。カメラマイコン102は、カメラ振れ検出信号からカメラ振れによる像振れを低減(補正)するための撮像素子101のシフト量(駆動量)を演算し、該シフト量を含む防振指示をセンサ防振制御部103に出力する。センサ防振制御部103は、カメラマイコン102からの防振指示に応じてシフト機構に含まれるアクチュエータを制御することで、撮像素子101を上記シフト量だけシフト駆動する。これにより、センサ防振(像振れ補正)が行われる。
The camera
カメラマイコン102は、姿勢検出部104にカメラ本体100の姿勢(以下、「カメラ姿勢」という。)の検出を指示し、姿勢検出部104はカメラ姿勢を検出して姿勢検出信号をカメラマイコン102に出力する。カメラ姿勢には、正位置、縦位置(グリップ上、グリップ下)、上向き等がある。また、カメラマイコン102は、カメラ通信部106及び交換レンズ200内のレンズ通信部229を介してレンズマイコン226と通信可能である。
The
交換レンズ200において、撮像光学系210は、変倍レンズ201、絞り202、フォーカスレンズ203及び防振レンズ(光学素子)204を有する。ズーム制御部221は、変倍レンズ201の位置(以下、「ズーム位置」という。)を検出可能であり、カメラマイコン102からのズーム駆動指令に応じて変倍レンズ201を駆動することにより変倍を行う。フォーカス制御部223は、フォーカスレンズ203の位置(以下、「フォーカス位置」という。)を検出可能であり、カメラマイコン102からのフォーカス駆動指令に応じてフォーカスレンズ203を駆動することにより焦点調節を行う。
In the
絞り制御部222は、絞り202の開口径(以下、「絞り位置」という。)を検出可能であり、カメラマイコン102からの絞り駆動指令に応じて絞り202を駆動することにより光量調節を行う。絞り制御部222は、連続的に絞り位置を検出及び制御してもよいし、開放状態、2段(中間)、及び1段(最小)のように不連続的に絞り位置を検出及び制御してもよい。また、絞り位置の検出では、絞り202を駆動する駆動機構の駆動量を用いて絞り位置を検出してもよい。
The
そして、ズーム制御部221、絞り制御部222及びフォーカス制御部223が検出したズーム位置、絞り位置及びフォーカス位置をカメラマイコン102に送信する。なお、送信するズーム位置は、変倍レンズ201の位置の情報であってもよいし、そのズーム位置に対応する焦点距離の情報であってもよい。
Then, the zoom position, the aperture position, and the focus position detected by the
防振レンズ204は、防振に際して、不図示のシフト機構により光軸に対して直交する方向成分を含む方向にシフト可能である。すなわち、光軸に直交する平面内でシフトしたり、光軸上の一点を回動中心として回動したりしてもよい。
The
レンズ振れ検出部228は、ユーザの手振れ等により生じた交換レンズ200の振れ(以下、「レンズ振れ」という。)を検出して該レンズ振れを表すレンズ振れ検出信号をレンズマイコン226に出力する。
The lens shake detection unit 228 detects the shake of the interchangeable lens 200 (hereinafter, referred to as “lens shake”) caused by the user's camera shake or the like, and outputs a lens shake detection signal representing the lens shake to the
レンズマイコン226は、レンズ振れ検出信号を用いてレンズ振れによる像振れを低減(補正)するための防振レンズ204のシフト量(駆動量)を演算し、該シフト量を含む防振指示をレンズ防振制御部224に出力する。レンズ防振制御部224は、レンズマイコン226からの防振指示に基づいて防振レンズ204の移動を制御する。具体的には、防振指示に応じてシフト機構に含まれるアクチュエータを制御することで、算出したシフト量だけ防振レンズ204を駆動することにより、レンズ防振が行われる。レンズマイコン226は、データ格納部(記憶部)227に格納された後述するイメージサークル情報等の情報を読み出し、カメラ本体100にイメージサークル情報等を送信する送信部としての機能を有する。
The
データ格納部227は、撮像光学系210のズーム範囲(焦点距離の可変範囲)、フォーカス範囲(合焦可能な距離範囲)、絞り値の可変範囲等の光学情報を格納している。また、データ格納部227は、撮像光学系210のイメージサークルに関する情報(以下、「イメージサークル情報」という。)を格納している。ここで、イメージサークル情報は、イメージサークルの位置を表す情報と、イメージサークルのサイズを表す情報とを含む。本実施形態では、イメージサークルの位置を表す情報として、イメージサークルの中心位置を表すイメージサークル中心情報を格納している。
The
図2(a)は、撮像素子101をシフトさせるためのシフト機構である防振駆動ユニット301の概略構成を示す図である。図2(a)において左側に示す部材300と右側に示す部材400が互いに*A〜*Dで対応し、部材400に対して部材300がシフト可能であるように重ね合わされる。
FIG. 2A is a diagram showing a schematic configuration of an
防振駆動ユニット301の部材300には、X軸駆動コイル303とX軸方向の変移を検出する位置センサ302と、Y軸駆動コイル304a,304bと、Y軸方向の変移を検出する位置センサ305a,305bが配置される。位置センサ302と位置センサ305a,305bには、通常はホール素子が用いられる。
The
部材400には、X軸駆動コイル303と対を成すX軸永久磁石306と、Y軸駆動コイル304a,304bとそれぞれ対を成すY軸永久磁石307a,307bが配置される。
The
図2(b)は、X軸駆動コイル303に通電した場合の部材300のシフト状態を示す図であり、ここでは一例として、−X方向(左方向)にシフト量310分、シフトした場合を示している。X軸駆動コイル303に通電を行うことによりコイルに発生する磁束と、X軸永久磁石306により発生する磁束とが磁気的に干渉してローレンツ力を発生させる。防振駆動ユニット301は、このローレンツ力を推力(駆動力)として、部材300をX方向に直線的に移動させる。
FIG. 2B is a diagram showing a shift state of the
その際、極端にX軸方向+側(右方向)、もしくは−側(左方向)に駆動するとレンズを通過する光が撮像素子101に露出ムラを生じさせることになるため、通常は限界まで駆動しないようにする。図2(b)の右側の図は、部材300を−側に大きく駆動した際に、撮像素子101に起こる露出ムラの例を示している。
At that time, if it is driven extremely in the + side (right direction) or the-side (left direction) in the X-axis direction, the light passing through the lens causes exposure unevenness in the
図2(c)は、Y軸駆動コイル304a,304bに同方向に通電した場合の部材300のシフト状態を示す図であり、ここでは一例として、−Y方向(下方向)にシフト量311分、シフトした場合を示している。Y軸駆動コイル304a,304bに同じ方向に通電を行うことにより、防振駆動ユニット301は、X軸と同じ原理でこのローレンツ力を推力(駆動力)として、部材300をY方向に直線的に移動させる。
FIG. 2C is a diagram showing a shift state of the
その際、極端にY軸方向+側(上方向)、もしくは−側(下方向)に駆動するとレンズを通過する光が撮像素子101に露出ムラを生じさせることになるため、X軸方向に駆動する際と同様に、通常は限界まで駆動しないようにする。図2(c)の右側の図は、部材300を−側に大きく駆動した際に、撮像素子101に起こる露出ムラの例を示している。
At that time, if it is driven extremely in the Y-axis direction + side (upward direction) or-side (downward direction), the light passing through the lens causes exposure unevenness in the
図2(d)は、Y軸駆動コイル304a,304bに逆方向に通電した場合の部材300のシフト状態を示す図であり、ここでは一例として、反時計方向に回転量312分、回転した場合を示している。Y軸駆動コイル304a、304bに逆の方向に通電を行うことにより、防振駆動ユニット301は、X軸と同じ原理でこのローレンツ力を推力(駆動力)として、部材300を回転させる。図2(d)の右側の図は、部材300を上方向に大きく駆動した状態で反時計方向に回転させた際に、撮像素子101に起こる露出ムラの例を示している。
FIG. 2D is a diagram showing a shift state of the
次に、図2(b)〜(d)の右側の図に示すような露出ムラを生じさせないためのロール方向の補正範囲とピッチ及びヨー方向の補正範囲について、図3を用いて説明する。ロール方向は、メカ構成の都合上、ピッチ方向及びヨー方向と比較して補正限界が小さい傾向にあるため、ロール方向の最大補正量を最初に決めると補正効率が良い。 Next, a correction range in the roll direction and a correction range in the pitch and yaw directions for preventing exposure unevenness as shown in the right side figures of FIGS. 2 (b) to 2 (d) will be described with reference to FIG. In the roll direction, the correction limit tends to be smaller than that in the pitch direction and the yaw direction due to the mechanical configuration. Therefore, if the maximum correction amount in the roll direction is determined first, the correction efficiency is good.
このとき、(ピッチ方向及びヨー方向を合わせた最大補正量)=(補正限界−ロール方向の最大補正量)の関係となる。このロール方向の最大補正量を確保した状態でのピッチ方向及びヨー方向それぞれの最大補正量の算出の仕方の詳細を図3を参照して説明する
図3(a)は、カメラ本体100に装着される交換レンズ200のイメージサークルに対する、ロール方向(Z軸回り)の補正範囲を確保した状態でのヨー方向(Y軸周り)の補正範囲の算出方法を説明した図である。円は、交換レンズ200のイメージサークル500を表現しており、内部に一部内接している長方形は、撮像素子101の受光領域501を示している。
At this time, the relationship is (maximum correction amount including pitch direction and yaw direction) = (correction limit-maximum correction amount in roll direction). The details of how to calculate the maximum correction amount in the pitch direction and the yaw direction in the state where the maximum correction amount in the roll direction is secured will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3A is mounted on the
撮像素子101は、反時計回りにロール方向の最大補正量である角度Θmaxだけ回転しているものとする。なお、ロール方向に関しては、反時計回りの回転を+方向、時計回りに回転を−方向とする。また、撮像素子101の対角線の半分をLとして、長方形の重心において、対角線の半分と長手方向の辺に水平な線との成す角をΘLとする。このとき、受光領域501の4隅の頂点がイメージサークル500を超えない範囲でのヨー方向の移動量Xが、ヨー方向の最大補正量Xmaxとなる。
It is assumed that the
+方向に撮像素子101を移動する場合、受光領域501の一つの頂点P1とイメージサークル500とが接する点は、イメージサークル500の中心Oを(0,0)とすると、
(Xmax + Lcos(ΘL - Θmax), Lsin(ΘL - Θmax))
と表すことができる。
When the
(X max + Lcos (Θ L --Θ max ), Lsin (Θ L --Θ max ))
It can be expressed as.
ここで、イメージサークルの半径をRとして三平方の定理を用いると、
となる。
Here, using the three-square theorem with the radius of the image circle as R,
Will be.
図3(b)は、カメラ本体100に装着される交換レンズ200のイメージサークル500に対する、ロール補正範囲を確保した状態でのピッチ方向の補正範囲の算出を説明したイメージ図である。図3(a)と同様に、受光領域501の4隅の頂点がイメージサークル500を超えない範囲でのピッチ方向の移動量Yが、ピッチ方向の最大補正量Ymaxとなる。
FIG. 3B is an image diagram illustrating the calculation of the correction range in the pitch direction with respect to the
+方向に撮像素子101をシフトする場合、受光領域501の一つの頂点P1とイメージサークル500とが接する点は、イメージサークル500の中心Oを(0,0)とすると、
(Lcos(ΘL + Θmax), Ymax + Lsin(ΘL + Θmax)
と表すことができる。
When shifting the
(Lcos (Θ L + Θ max ), Y max + Lsin (Θ L + Θ max )
It can be expressed as.
ここで、イメージサークルの半径をRとして三平方の定理を用いると、
となる。
Here, using the three-square theorem with the radius of the image circle as R,
Will be.
以上説明した様に、ロール方向の補正範囲として最大補正量±Θmaxを確保した場合、装着される交換レンズ200のイメージサークルの大きさに応じて、ピッチ方向の補正範囲は最大補正量±Ymaxに示される範囲内、ヨー方向の補正範囲は、最大補正量±Xmaxに示される範囲内となる。
As described above, when the maximum correction amount ± Θ max is secured as the correction range in the roll direction, the correction range in the pitch direction is the maximum correction amount ± Y according to the size of the image circle of the
このように、ロール方向の補正範囲を確保すると、ヨー方向及びピッチ方向の補正範囲に制約が生じる。そのため、どの方向に補正を行うか、即ちどの補正軸を用いて補正を行うかを選択し、補正軸に適した最大補正量の割り当てを行うことで、像振れ補正可能な範囲を有効に活用することができる。 In this way, if the correction range in the roll direction is secured, the correction range in the yaw direction and the pitch direction is restricted. Therefore, by selecting in which direction the correction is performed, that is, which correction axis is used for correction, and assigning the maximum correction amount suitable for the correction axis, the range in which image shake correction is possible is effectively utilized. can do.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、上記構成を有する撮像システムにおいて、撮影状態に応じて、センサ防振により像振れ補正を行う際に用いる補正軸を設定する。なお、上述した様に、補正軸には、ピッチ方向及びヨー方向の角度ブレ、上下・左右への平行方向のシフトブレ、回転方向のロールブレの合計5軸のブレをそれぞれ補正するための5種類の補正軸が存在する。ここでは、これらの補正軸のいずれを用いるかを設定する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, in the imaging system having the above configuration, the correction axis used when performing image shake correction by sensor vibration isolation is set according to the shooting state. As described above, there are five types of correction axes for correcting angular blur in the pitch direction and yaw direction, shift blur in the vertical / horizontal parallel direction, and roll blur in the rotational direction, for a total of five axes. There is a correction axis. Here, which of these correction axes is used is set.
図4は、センサ防振制御部103によって行われる、撮像素子101を駆動して防振制御する場合における補正軸の設定処理を示すフローチャートである。センサ防振制御部103は、カメラマイコン102からの防振指示に応じて、図4に示す処理を実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing a correction axis setting process when the
まず、S101において、センサ防振制御部103は、カメラマイコン102を介して、撮影状態を取得する。
First, in S101, the sensor vibration
次にS102において、センサ防振制御部103は、S101で取得した撮影状態が、静止画モードであるかを判定する。静止画モードであればS103に進み、静止画モードでなければS106に進む。
Next, in S102, the sensor vibration
S103において、センサ防振制御部103は、S101で取得した撮影状態が、静止画露光時であるかを判定する。静止画露光時であればS104に進み、静止画露光時でなければS105に進む。
In S103, the sensor
S104では、センサ防振制御部103は、静止画露光時用の防振制御の設定を行う。具体的には、防振制御を、全ての補正軸について行うように設定する。
In S104, the sensor
一方、S105では、静止画モードであって静止画露光時では無い、すなわち静止画待機時として、センサ防振制御部103は、静止画待機時用の防振制御の設定を行う。ここでは、いずれの補正軸についても防振制御を行わないように設定する。これは静止画露光に備えて、静止画露光時の補正量を確保して、防振駆動ユニット301により補正可能な範囲を有効に活用するためである。
On the other hand, in S105, the sensor
S106では、静止画モードでは無いと判定されたため、ここでは動画モードであると判断し、センサ防振制御部103は、動画用の防振制御の設定を行う。具体的には、防振制御を、全ての補正軸について行うように設定する。
In S106, since it is determined that the mode is not the still image mode, it is determined that the mode is the moving image mode, and the sensor
さらに動画時には、回転方向のロールブレに対する補正量を多く割り当て、その分、角度ブレ及びシフトブレに対する補正量を少なく割り当てるようにしても良い。これは、動画撮影時の特に歩き撮り時に発生するロールブレを効果的に補正するためである。歩き撮りの状態を判定するために、カメラ振れ検出部105の情報を使用するようにしても良い。
Further, at the time of moving image, a large amount of correction for roll blur in the rotation direction may be allocated, and a smaller amount of correction for angular blur and shift blur may be allocated accordingly. This is to effectively correct the roll blur that occurs when shooting a moving image, especially when shooting a walking image. The information of the camera
上記の通り第1の実施形態によれば、撮影状態に応じて、防振制御に用いる補正軸の設定を行う。静止画待機中は、静止画露光に備えて、全ての方向について防振制御する一方、静止画露光時や動画時は、全ての方向について防振制御しないようにする。さらに動画時は、ロール方向の補正量を多く割り当てることで、画撮影時の特に歩き撮りで発生するロールブレを効果的に補正することができる。 As described above, according to the first embodiment, the correction axis used for the vibration isolation control is set according to the photographing state. While the still image is on standby, vibration isolation control is performed in all directions in preparation for still image exposure, while vibration isolation control is not performed in all directions during still image exposure or moving image. Further, in the case of moving images, by allocating a large amount of correction in the roll direction, it is possible to effectively correct the roll blur that occurs during image shooting, especially during walking shooting.
なお、上述した例では、S104及びS106において全ての補正軸を設定し、S105においていずれの補正軸も設定しないものとして説明したが、本発明はこれに限られるものでは無い。例えば、静止画待機時に一部の補正軸について防振制御を行うようにしてもよい。また、静止画撮影時と動画時とで、用いる補正軸を異ならせてもよい。 In the above-mentioned example, all the correction axes are set in S104 and S106, and none of the correction axes is set in S105, but the present invention is not limited to this. For example, vibration isolation control may be performed on some of the correction axes during still image standby. Further, the correction axis used may be different between the time of still image shooting and the time of moving image.
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、撮影状態に加えて、装着された交換レンズに応じて、防振駆動ユニット301による防振制御において用いる補正軸を設定する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the correction axis used in the vibration isolation control by the vibration
図5は、センサ防振制御部103によって行われる、撮像素子101を駆動して防振制御する場合における補正軸の設定処理を示すフローチャートである。センサ防振制御部103は、カメラマイコン102からの防振指示に応じて、図5に示す処理を実行する。
FIG. 5 is a flowchart showing a correction axis setting process when the
まず、S201において、センサ防振制御部103は、第1の実施形態において図4のフローチャートで説明した、撮影状態に応じた補正軸の設定を行う。
First, in S201, the sensor
次にS202において、センサ防振制御部103は、カメラマイコン102を介して、カメラ本体100に装着された交換レンズのレンズ種別の情報を取得する。
Next, in S202, the sensor vibration
S203では、センサ防振制御部103は、S202で取得したレンズ種別の情報から、交換レンズが像振れ補正機能を有するかどうかを判定する。像振れ補正機能を有するレンズであればS204に進み、像振れ補正機能が無いレンズ(像振れ非対応レンズ)であればS211に進む。S211では、装着された交換レンズが像振れ補正機能の無いレンズであるため、それに応じた補正軸の設定を行う。
In S203, the sensor vibration
一方、S204では、センサ防振制御部103は、S202で取得したレンズ種別の情報から、角度ブレに加えて、シフトブレも補正可能であるかを判定する。シフトブレ補正が可能な交換レンズ(角度ブレ+シフトブレ対応レンズ)であればS205に進み、シフトブレ補正ができない交換レンズ(角度ブレ対応レンズ)であればS208に進む。
On the other hand, in S204, the sensor
S205では、センサ防振制御部103は、S202で取得したレンズ種別の情報から、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能かどうかを判定する。レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能な交換レンズであればS206に進み、そうでなければS207に進む。
In S205, the sensor
S206では、装着された交換レンズが、角度ブレ+シフトブレ対応レンズであり、且つ、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能な交換レンズであるため、それに応じた補正軸の設定を行う。 In S206, the mounted interchangeable lens is an interchangeable lens compatible with angle blur + shift blur, and the lens vibration isolation and the sensor vibration isolation can be simultaneously performed on the same correction axis. Set the axis.
一方、S207では、装着された交換レンズが、角度ブレ+シフトブレ対応レンズであるが、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことができない交換レンズであるため、それに応じた補正軸の設定を行う。 On the other hand, in S207, the attached interchangeable lens is an interchangeable lens compatible with angle blur + shift blur, but since the lens vibration isolation and the sensor vibration isolation cannot be performed on the same correction axis at the same time, the correction is made accordingly. Set the axis.
S208では、センサ防振制御部103は、S202で取得したレンズ種別の情報から、装着された角度ブレ対応レンズが、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能かどうかを判定する。レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能な交換レンズであればS209に進み、そうでなければS210に進む。
In S208, from the lens type information acquired in S202, the sensor
S209では、装着された交換レンズが、角度ブレ対応レンズであり、且つ、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことが可能な交換レンズであるため、それに応じた補正軸の設定を行う。 In S209, the mounted interchangeable lens is an interchangeable lens that is compatible with angle blurring and can simultaneously perform lens vibration isolation and sensor vibration isolation on the same correction axis. Make settings.
一方、S210では、装着された交換レンズが、角度ブレ対応レンズであるが、レンズ防振とセンサ防振とを同時に同じ補正軸について行うことができない交換レンズであるため、それに応じた補正軸の設定を行う。 On the other hand, in S210, the mounted interchangeable lens is an angle blur compatible lens, but since the lens vibration isolation and the sensor vibration isolation cannot be performed on the same correction axis at the same time, the correction axis corresponding to the correction axis is used. Make settings.
S206、207、S209〜S211のいずれかにおいて設定を終えると、処理を終了する。 When the setting is completed in any of S206, 207, S209 to S211, the process ends.
次に、S206〜S207、S209〜S211で設定される、装着されたレンズ種別に応じて設定される、防振制御に利用する補正軸の一例を図6に示す。レンズ種別に応じて、S201において撮影状態に応じて行われた補正軸の設定の一部が変更されている
例えば、図6(a)に示す様に、静止画露光時に、角度ブレ対応レンズや角度ブレ+シフトブレ対応レンズが装着された場合、同時補正対応のレンズでなければ、補正可能な補正軸についての防振はレンズ側に任せ、カメラ本体100側では残りの補正軸について防振する。一方、同時補正対応のレンズであれば、角度ブレはレンズ側とカメラ本体100側で同時に補正を行うが、シフトブレについてはレンズ側、もしくはカメラ本体100側の一方で補正する。
Next, FIG. 6 shows an example of a correction axis used for vibration isolation control, which is set in S206 to S207 and S209 to S211 and is set according to the type of mounted lens. Depending on the lens type, some of the correction axis settings made in S201 according to the shooting conditions are changed. For example, as shown in FIG. 6A, when a still image is exposed, an angle blur compatible lens or When an angle blur + shift blur compatible lens is attached, if the lens is not compatible with simultaneous correction, the vibration isolation for the correction axis that can be corrected is left to the lens side, and the
これは、同時補正に対応していないレンズであれば、カメラ本体100側では残りの補正軸についてのみ補正すればよいので、それぞれの割り当て量を大きくすることができ、センサ防振を有効に活用することができるためである。同時補正に対応しているレンズであれば、多くの軸について振れを補正するため、それぞれの補正軸の割り当て量は小さくなるが、その分、同時に同じ軸を補正することができるため、トータルの補正量としては大きくなり、防振効果も高まる。さらに、シフトブレについてはレンズ側とカメラ本体100側のうち一方で補正をすることにより、ブレ補正の誤差を小さくすることができる。これは、シフトブレの補正量を取得する際に、カメラ本体100のブレの回転半径を取得する際に、回転半径をレンズ側とカメラ本体100側とのそれぞれが取得しようとすると、それぞれが取得した回転半径に誤差が乗る可能性があるためである。尚、回転半径の取得方法及び、回転半径を用いたシフトブレ量の取得方法については公知の技術であり、例えば、特開2010−054986号公報や、特開2017−126040号公報等に記載されているため、詳細な説明は省略する。
If the lens does not support simultaneous correction, only the remaining correction axes need to be corrected on the
また、図6(c)に示す様に、動画時については、角度ブレ+シフトブレ対応レンズであっても、シフトブレはカメラ本体側のみで行うようにする。その他の補正軸の設定の仕方は、静止画露光時と同様である。 Further, as shown in FIG. 6C, during moving images, shift blur is performed only on the camera body side even if the lens is compatible with angle blur + shift blur. The method of setting other correction axes is the same as that for still image exposure.
一方、図6(b)に示す様に、静止画待機時は、その撮影状態により全ての軸を補正しないようにするが、像振れ非対応レンズの場合、静止画待機時にも角度ブレの補正を行い、像振れを抑えるようにしても良い。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the still image is on standby, all the axes are not corrected depending on the shooting state, but in the case of a lens that does not support image shake, the angle blur is corrected even when the still image is on standby. May be performed to suppress image shake.
上記の通り第2の実施形態によれば、撮影状態に加え、カメラ本体に装着された交換レンズが補正可能な補正軸と、カメラ本体側と同時補正対応の有無とに応じて、レンズ防振とセンサ防振それぞれに用いる補正軸を設定する。これにより、レンズ防振とセンサ防振とを有効に活用することができる。 As described above, according to the second embodiment, in addition to the shooting state, the lens vibration isolation depends on the correction axis that can be corrected by the interchangeable lens mounted on the camera body and whether or not the camera body and the camera body support simultaneous correction. And set the correction axis used for each sensor vibration isolation. As a result, the lens vibration isolation and the sensor vibration isolation can be effectively utilized.
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、撮影状態に加えて、装着された交換レンズに応じて、センサ防振において用いる補正軸を設定すると共に、撮影条件に応じて補正量の割り当ての変更を行う。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, in addition to the photographing state, the correction axis used in the sensor vibration isolation is set according to the attached interchangeable lens, and the correction amount allocation is changed according to the photographing condition.
一般にシフトブレは、撮影倍率が大きくなるマクロ撮影の場合に、その影響が顕著になる。従って、静止画露光時に、角度ブレ対応レンズや像振れ非対応レンズが装着され、センサ防振によりシフトブレを補正する場合、マクロ撮影においてシフトブレの補正量を大きく設定し、その分、角度ブレやロールブレを小さくすれば、シフトブレの影響をより抑えることができる。 In general, the effect of shift blur becomes remarkable in the case of macro photography in which the shooting magnification is large. Therefore, when a lens that supports angle blur or a lens that does not support image shake is attached during still image exposure and shift blur is corrected by sensor vibration isolation, the amount of shift blur correction is set large in macro photography, and angle blur and roll blur are set accordingly. If is made smaller, the influence of shift blur can be further suppressed.
また、カメラの保持状態に応じて、補正量の割り当てを変更してもよい。例えば、しっかり構えた定点撮影の場合は、角度ブレの影響が顕著なため、角度ブレに優先的に補正量を割り当てるようにする。また、第1の実施形態で説明したように、動画の歩き撮りでは、ロールブレの影響が高まるため、ロールブレに優先的に補正量を割り当てるようにする。 Further, the allocation of the correction amount may be changed according to the holding state of the camera. For example, in the case of fixed-point shooting in which the camera is firmly held, the effect of angle blur is remarkable, so the correction amount is preferentially assigned to angle blur. Further, as described in the first embodiment, since the influence of the roll blur is increased in the walking shot of the moving image, the correction amount is preferentially assigned to the roll blur.
また、撮像素子101からの読み出し範囲をシフトさせることでブレを補正する電子防振が有効である場合は、ロールブレの補正を電子防振のみで行い、撮像素子101を駆動する光学防振では、その他の補正軸について重点的に行うようにしても良い。逆に、電子防振によりロールブレ以外の補正軸について補正を行い、撮像素子101を駆動する光学防振では、ロールブレの補正のみを行うようにしても良い。一般的に、防振レンズではロールブレの補正ができないため、撮像素子101または電子防振によりロールブレを補正することで、トータルとしての防振効果を高めることができる。
<他の実施形態>
また、本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Further, when the electronic vibration isolation that corrects the blur by shifting the reading range from the
<Other Embodiments>
The present invention also supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device implement the program. It can also be realized by the process of reading and executing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to make the scope of the invention public.
100:カメラ本体、101:撮像素子、102:カメラマイコン、103:センサ防振制御部、105:カメラ振れ検出部、108:画像処理部、200:交換レンズ、204:防振レンズ、224:レンズ防振制御部、226:レンズマイコン、227:データ格納部 100: Camera body, 101: Imaging element, 102: Camera microcomputer, 103: Sensor vibration isolation control unit, 105: Camera vibration detection unit, 108: Image processing unit, 200: Interchangeable lens, 204: Anti-vibration lens, 224: Lens Anti-vibration control unit, 226: lens microcomputer, 227: data storage unit
Claims (18)
前記撮像装置の振れ量に基づいて、前記設定された補正軸について、振れを補正するための前記第1の振れ補正手段の駆動量を求める演算手段と
を有することを特徴とする防振装置。 Of the correction axes of the first shake correction means, the setting means for setting the correction axis used for the shake correction based on the shooting state of the image pickup apparatus, and
A vibration isolator including a calculation means for obtaining a driving amount of the first runout correction means for correcting shake with respect to the set correction axis based on the runout amount of the image pickup device.
前記設定手段は、前記レンズ装置が第2の振れ補正手段を有している場合に、前記第1の振れ補正手段の補正軸と、前記第2の振れ補正手段の補正軸のうち、振れ補正に用いる補正軸を設定することを特徴とする請求項6に記載の防振装置。 The first runout correction means is provided in the image pickup apparatus.
When the lens device has a second runout correction means, the setting means means runout correction among the correction axis of the first runout correction means and the correction axis of the second runout correction means. The anti-vibration device according to claim 6, wherein the correction axis used for the above method is set.
請求項1乃至13のいずれか1項に記載の防振装置と、を有し、
前記第1の振れ補正手段は、前記撮像素子と、前記撮像素子を前記補正軸について駆動する駆動手段とからなることを特徴とする撮像装置。 It has an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by a lens device and outputs an image pickup signal, and a vibration isolator according to any one of claims 1 to 13.
The first shake correction means is an image pickup apparatus including the image pickup element and a drive means for driving the image pickup element with respect to the correction axis.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の防振装置と、を有し、
前記第1の振れ補正手段は、前記レンズ装置に含まれる防振レンズと、当該防振レンズを前記補正軸について駆動する駆動手段とからなることを特徴とする撮像装置。 It has an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by a lens device and outputs an image pickup signal, and a vibration isolator according to any one of claims 1 to 5.
The first shake correction means is an imaging device including a vibration-proof lens included in the lens device and a drive means for driving the vibration-proof lens with respect to the correction shaft.
演算手段が、前記撮像装置の振れ量に基づいて、前記設定された補正軸について、振れを補正するための前記第1の振れ補正手段の駆動量を求める演算工程と
を有することを特徴とする防振方法。 A setting step in which the setting means sets the correction axis used for the shake correction among the correction axes of the first shake correction means based on the shooting state of the imaging device.
The calculation means is characterized by having a calculation step of obtaining a drive amount of the first runout correction means for correcting runout with respect to the set correction axis based on the runout amount of the image pickup apparatus. Anti-vibration method.
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